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ES2885068T3 - Force sensor for an electrophysiology catheter - Google Patents

Force sensor for an electrophysiology catheter Download PDF

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ES2885068T3
ES2885068T3 ES17833380T ES17833380T ES2885068T3 ES 2885068 T3 ES2885068 T3 ES 2885068T3 ES 17833380 T ES17833380 T ES 17833380T ES 17833380 T ES17833380 T ES 17833380T ES 2885068 T3 ES2885068 T3 ES 2885068T3
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ES
Spain
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slots
elastic tube
strain gauges
force sensor
strain gauge
Prior art date
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Active
Application number
ES17833380T
Other languages
Spanish (es)
Inventor
Lei Shen
Hui Wang
Tao Miao
Bo Liang
Jiahong Tan
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Microport EP MedTech Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Microport EP MedTech Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Shanghai Microport EP MedTech Co Ltd filed Critical Shanghai Microport EP MedTech Co Ltd
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Abstract

Un sensor de fuerza (200) para medir la magnitud de una fuerza de contacto ejercida por una superficie de una pared de un vaso o un órgano en una parte distal de un catéter, comprendiendo el sensor de fuerza (200) un tubo elástico (210, 310, 410, 510) y al menos una galga extensométrica (220, 430), teniendo el tubo elástico (210, 310, 410, 510) una parte hueca formada en una pared del mismo, no solapando la galga extensométrica (220, 430) con la parte hueca , en el que la parte hueca comprende al menos una primera ranura pasante arqueada (231), teniendo cada primera ranura pasante (231) extremos opuestos entre los que está dispuesta una galga extensométrica (220, 430) o están dispuestas una pluralidad de galgas extensométricas (220, 430) en yuxtaposición.A force sensor (200) for measuring the magnitude of a contact force exerted by a surface of a wall of a vessel or an organ on a distal portion of a catheter, the force sensor (200) comprising an elastic tube (210 , 310, 410, 510) and at least one strain gauge (220, 430), the elastic tube (210, 310, 410, 510) having a hollow part formed in a wall thereof, not overlapping the strain gauge (220, 430) with the hollow part, wherein the hollow part comprises at least a first arcuate through slot (231), each first through slot (231) having opposite ends between which a strain gauge (220, 430) is arranged or are a plurality of strain gauges (220, 430) arranged in juxtaposition.

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Sensor de fuerza para un catéter de electrofisiologíaForce sensor for an electrophysiology catheter

Campo técnicotechnical field

La presente invención se refiere al campo de los dispositivos médicos y, en particular, a un sensor de fuerza para un catéter de electrofisiología.The present invention relates to the field of medical devices and, in particular, to a force sensor for an electrophysiology catheter.

AntecedentesBackground

En los últimos años, se han desarrollado sistemas de catéteres para el tratamiento intervencionista de, por ejemplo, arritmias cardíacas e hipertensión refractaria. Por ejemplo, en el tratamiento de la fibrilación auricular, un tipo de arritmia cardíaca, se puede introducir un catéter de ablación o mapeo en el corazón a través de una vena o arteria para encontrar un desencadenante o vía de señal eléctrica aberrante mediante mapeo endocárdico, y a continuación aplicar energía al desencadenante o a la vía para extirparlo o alterar señales eléctricas indeseables, consiguiendo así resultados curativos. Otro ejemplo es el tratamiento de la hipertensión refractaria mediante ablación de la arteria renal, en el que se puede introducir arterialmente un catéter de ablación en una arteria que conecta la aorta abdominal y el riñón para extirpar y bloquear la vía del nervio parasimpático para reducir la presión arterial.In recent years, catheter systems have been developed for the interventional treatment of, for example, cardiac arrhythmias and refractory hypertension. For example, in the treatment of atrial fibrillation, a type of cardiac arrhythmia, an ablation or mapping catheter may be inserted into the heart through a vein or artery to find a trigger or aberrant electrical signal pathway by endocardial mapping, and then applying energy to the trigger or pathway to remove it or alter undesirable electrical signals, thus achieving healing results. Another example is the treatment of refractory hypertension by renal artery ablation, in which an ablation catheter may be arterially inserted into an artery connecting the abdominal aorta and kidney to ablate and block the pathway of the parasympathetic nerve to reduce blood pressure. blood pressure.

Para la terapia de ablación, se considera muy importante con cuánta fuerza un electrodo dispuesto en un extremo distal del catéter usado contacta la pared o tejido del vaso objetivo. Un contacto débil conducirá a una lesión superficial incapaz de permitir un bloqueo efectivo de señales eléctricas o conducción nerviosa aberrantes. Sin embargo, un contacto excesivamente fuerte probablemente puede conducir a la perforación del tejido, lo que aumenta el riesgo de seguridad. Para evitar estos problemas, los catéteres existentes de este tipo están dotados en el extremo distal de sensores de fuerza para medir de manera efectiva la fuerza de contacto entre el electrodo y la pared del vaso o tejido. Por ejemplo, se pueden equipar sensores de posición magnéticos en tal catéter para detectar la fuerza de contacto entre el extremo distal del mismo y el órgano diana. Sin embargo, dichos sensores adolecen de ciertas limitaciones en el uso práctico, como la tendencia a dar resultados distorsionados debido a la interferencia de campos magnéticos externos y la limitación de otras funcionalidades del catéter como el posicionamiento magnético tridimensional debido al uso de campos magnéticos. También hay sistemas de catéter que utilizan materiales sensibles a la fuerza como sensores de fuerza para detectar cargas en el extremo distal. Aunque tales sistemas son buenos en la medición de cargas axiales, carecen de precisión en la medición de cargas no axiales. Hay más catéteres que emplean sistemas de fibra óptica para detectar las fuerzas de contacto con la pared del vaso o el órgano, pero son difíciles de empaquetar y fabricar, son costosos y requieren dispositivos de señal eléctrica externos.For ablation therapy, it is considered very important how strongly an electrode disposed at a distal end of the used catheter contacts the target vessel wall or tissue. A weak contact will lead to a superficial injury unable to allow effective blockade of aberrant electrical signals or nerve conduction. However, excessively strong contact can probably lead to tissue perforation, which increases the safety risk. To avoid these problems, existing catheters of this type are provided at the distal end with force sensors to effectively measure the contact force between the electrode and the vessel wall or tissue. For example, magnetic position sensors may be fitted to such a catheter to detect the contact force between the distal end thereof and the target organ. However, such sensors suffer from certain limitations in practical use, such as the tendency to give distorted results due to the interference of external magnetic fields and the limitation of other functionalities of the catheter such as three-dimensional magnetic positioning due to the use of magnetic fields. There are also catheter systems that use force sensitive materials as force sensors to detect loads on the distal end. Although such systems are good at measuring axial loads, they lack accuracy in measuring non-axial loads. There are more catheters that employ fiber optic systems to sense the forces of contact with the vessel wall or organ, but they are difficult to package and manufacture, are expensive, and require external electrical signal devices.

La patente WO 2013/071361 A1 da a conocer un dispositivo de detección óptica que comprende una pluralidad de partes de guía de luz óptica. La patente WO 2012/142588 A1 da a conocer un sistema de catéter de ablación configurado con un sensor de fuerza compacto en un extremo distal para la detección de fuerzas de contacto ejercidas sobre un efector final. La patente EP 2 172 240 A1 da a conocer un catéter sensor de fuerza para diagnosticar o tratar los vasos que se encuentran dentro de un cuerpo o espacio corporal. La patente EP 2338430 A1 da a conocer una sonda médica, que incluye un tubo de inserción flexible, que tiene un extremo distal para su inserción en una cavidad corporal de un paciente y que está configurada para ponerse en contacto con tejido en la cavidad corporal.WO 2013/071361 A1 discloses an optical detection device comprising a plurality of optical light guide parts. WO 2012/142588 A1 discloses an ablation catheter system configured with a compact force sensor at a distal end for sensing contact forces exerted on an end effector. EP 2 172 240 A1 discloses a force sensing catheter for diagnosing or treating vessels within a body or body space. EP 2338430 A1 discloses a medical probe, including a flexible insertion tube, having a distal end for insertion into a body cavity of a patient and configured to contact tissue in the body cavity.

En vista de las limitaciones descritas anteriormente en la aplicación práctica de todos los sistemas convencionales, es necesario desarrollar un dispositivo sensor de fuerza que sea capaz de medir la fuerza de contacto en el extremo distal y adecuado para fabricación en masa.In view of the limitations described above in the practical application of all conventional systems, it is necessary to develop a force sensing device that is capable of measuring the contact force at the distal end and suitable for mass manufacturing.

Compendio de la invenciónSummary of the invention

Es un objetivo de la presente invención tratar la incapacidad de los sistemas convencionales para medir con precisión las fuerzas de contacto en un extremo distal del catéter presentando un catéter de electrofisiología.It is an object of the present invention to address the inability of conventional systems to accurately measure contact forces at a distal end of the catheter by presenting an electrophysiology catheter.

Con el fin de conseguir los objetivos anteriores y otros relacionados, la presente invención da a conocer un catéter de electrofisiología que incluye una parte distal del catéter, donde la parte distal del catéter está dotada de un sensor de fuerza, incluyendo el sensor de fuerza un tubo elástico y una galga extensométrica, teniendo el tubo elástico una parte hueca formada en una pared del mismo, la galga extensométrica dispuesta en el exterior de la parte hueca. Preferiblemente, la parte hueca puede incluir al menos una primera ranura pasante arqueada, teniendo cada primera ranura pasante extremos opuestos entre los que está dispuesta una galga extensométrica o una pluralidad de galgas extensométricas en yuxtaposición.In order to achieve the above and related objectives, the present invention provides an electrophysiology catheter including a distal portion of the catheter, wherein the distal portion of the catheter is provided with a force sensor, the force sensor including a elastic tube and a strain gauge, the elastic tube having a hollow portion formed in a wall thereof, the strain gauge disposed on the outside of the hollow portion. Preferably, the hollow portion may include at least one first arcuate through slot, each first through slot having opposite ends between which is disposed a strain gauge or a plurality of strain gauges in juxtaposition.

Preferiblemente, la parte hueca puede incluir una pluralidad de primeras ranuras pasantes separadas axialmente entre sí en el tubo elástico y escalonadas entre sí a lo largo de una dirección circunferencial del tubo elástico. Preferably, the hollow part may include a plurality of first through slots spaced axially apart from each other in the elastic tube and staggered from each other along a circumferential direction of the elastic tube.

Preferiblemente, la parte hueca puede incluir dos primeras ranuras pasantes, donde una galga extensométrica está dispuesta entre los extremos opuestos de una de las primeras ranuras pasantes, mientras que dos galgas extensométricas están dispuestas en yuxtaposición entre extremos opuestos de la otra de las primeras ranuras pasantes, y donde una de las primeras ranuras pasantes tiene una longitud mayor que la longitud de la otra de las primeras ranuras pasantes.Preferably, the hollow portion may include two first through slots, where one strain gauge is disposed between opposite ends of one of the first through slots, while two strain gauges are disposed juxtaposed between opposite ends of the other of the first through slots. , and where one of the first through slots has a length greater than the length of the other of the first through slots.

Preferiblemente, la parte hueca puede incluir más de dos primeras ranuras pasantes distribuidas uniformemente a lo largo de la dirección circunferencial del tubo elástico, teniendo cada primera ranura pasante dos extremos opuestos entre los que se dispone una galga extensométrica.Preferably, the hollow portion may include more than two first through slots evenly distributed along the circumferential direction of the elastic tube, each first through slot having two opposite ends between which a strain gauge is disposed.

Preferiblemente, un eje central de la galga extensométrica a lo largo de una dirección axial del tubo elástico puede ser paralelo a un eje central del tubo elástico.Preferably, a center axis of the strain gauge along an axial direction of the elastic tube may be parallel to a center axis of the elastic tube.

Preferiblemente, la parte hueca puede incluir al menos un conjunto de ranuras pasantes, conteniendo cada conjunto de ranuras pasantes una pluralidad de primeras ranuras pasantes alineadas entre sí axialmente y teniendo dos extremos opuestos entre los que una galga extensométrica o una pluralidad de galgas extensométricas están dispuestas en yuxtaposición.Preferably, the hollow portion may include at least one set of through slots, each set of through slots containing a plurality of first through slots axially aligned with one another and having two opposite ends between which a strain gauge or a plurality of strain gauges are disposed. in juxtaposition.

Preferiblemente, una longitud de la galga extensométrica en una dirección axial del tubo elástico puede ser mayor o igual que una anchura del conjunto de ranuras pasantes en la dirección axial del tubo elástico.Preferably, a length of the strain gauge in an axial direction of the elastic tube may be greater than or equal to a width of the set of through slots in the axial direction of the elastic tube.

Preferiblemente, la parte hueca puede incluir una pluralidad de conjuntos de ranuras pasantes separados axialmente entre sí en el tubo elástico y escalonados entre sí a lo largo de una dirección circunferencial del tubo elástico.Preferably, the hollow portion may include a plurality of sets of through slots spaced axially apart from each other in the elastic tube and staggered from each other along a circumferential direction of the elastic tube.

Preferiblemente, la parte hueca puede incluir dos conjuntos de ranuras pasantes, en el que una galga extensométrica está dispuesta entre extremos opuestos de uno de los conjuntos de ranuras pasantes, mientras que dos galgas extensométricas están dispuestas en yuxtaposición entre extremos opuestos del otro de los conjuntos de ranuras pasantes, y en el que uno de los conjuntos de ranuras pasantes tiene una longitud mayor que la longitud del otro de los conjuntos de ranuras pasantes.Preferably, the hollow portion may include two sets of through slots, wherein one strain gauge is disposed between opposite ends of one of the sets of through slots, while two strain gauges are disposed juxtaposedly between opposite ends of the other of the sets. of through slots, and wherein one of the sets of through slots has a length greater than the length of the other of the sets of through slots.

Preferiblemente, la parte hueca puede incluir más de dos conjuntos de ranuras pasantes distribuidos uniformemente a lo largo de la dirección circunferencial del tubo elástico, teniendo cada conjunto de ranuras pasantes dos extremos opuestos entre los que se dispone una galga extensométrica.Preferably, the hollow portion may include more than two sets of through slots evenly distributed along the circumferential direction of the elastic tube, each set of through slots having two opposite ends between which a strain gauge is disposed.

Preferiblemente, un eje central de la galga extensométrica a lo largo de una dirección axial del tubo elástico puede ser paralelo a un eje central del tubo elástico.Preferably, a center axis of the strain gauge along an axial direction of the elastic tube may be parallel to a center axis of the elastic tube.

Preferiblemente, cada una de las primeras ranuras pasantes puede estar dotada en extremos opuestos de la misma, de segundas ranuras pasantes que se extienden a lo largo de una dirección axial del tubo elástico.Preferably, each of the first through slots may be provided at opposite ends thereof with second through slots extending along an axial direction of the elastic tube.

Preferiblemente, las segundas ranuras pasantes pueden tener forma de salchicha, ovalada o redonda.Preferably, the second through slots may be sausage-shaped, oval or round.

Preferiblemente, la parte hueca puede incluir al menos una tercera ranura pasante en espiral, en la que la galga extensométrica se extiende en la misma dirección que la tercera ranura pasante en espiral.Preferably, the hollow portion may include at least one third through-coil slot, in which the strain gauge extends in the same direction as the third through-coil slot.

Preferiblemente, la parte hueca puede incluir una pluralidad de terceras ranuras pasantes separadas entre sí, una o más galgas extensométricas están dispuestas entre cada dos adyacentes de la pluralidad de terceras ranuras pasantes.Preferably, the hollow portion may include a plurality of spaced apart third through slots, one or more strain gauges being disposed between each two adjacent ones of the plurality of third through slots.

Preferiblemente, las galgas extensométricas pueden estar dispuestas en partes centrales de las terceras ranuras pasantes.Preferably, the strain gauges may be arranged in central portions of the third through slots.

Preferiblemente, la tercera ranura pasante puede formarse mediante corte en espiral con un paso de 1,0-6,0 mm y un número de vueltas de 1-3, teniendo la tercera ranura pasante una anchura de 0,05-0,2 mm.Preferably, the third through groove can be formed by spiral cutting with a pitch of 1.0-6.0 mm and a number of turns of 1-3, the third through groove having a width of 0.05-0.2 mm. .

Preferiblemente, la parte hueca puede incluir una pluralidad de cuartas ranuras pasantes que se extienden en una dirección axial del tubo elástico y separadas entre sí a lo largo de una dirección circunferencial del tubo elástico, donde una o más galgas extensométricas están dispuestas en yuxtaposición entre cada dos adyacentes de la pluralidad de cuartos ranuras pasantes.Preferably, the hollow portion may include a plurality of fourth through slots extending in an axial direction of the elastic tube and spaced apart from each other along a circumferential direction of the elastic tube, where one or more strain gauges are arranged in juxtaposition to each other. adjacent two of the plurality of fourth through slots.

Preferiblemente, el tubo elástico puede estar dotado de manguitos en los extremos opuestos del mismo y retoma una estructura en forma de "I".Preferably, the elastic tube can be provided with sleeves at opposite ends thereof and resumes an "I"-shaped structure.

La invención se define en la reivindicación 1. Otros aspectos y realizaciones preferidas se definen en las reivindicaciones dependientes. Los aspectos, realizaciones y ejemplos de la presente invención que no caen dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas no forman parte de la invención y se proporcionan simplemente con fines ilustrativos. The invention is defined in claim 1. Other aspects and preferred embodiments are defined in the dependent claims. Aspects, embodiments, and examples of the present invention that do not fall within the scope of the appended claims are not part of the invention and are provided for illustrative purposes only.

En resumen, en comparación con el diseño con los sensores de deformación superpuestos a la parte hueca, disponerlos sobre partes sólidas del tubo elástico en el catéter de electrofisiología de la presente invención permite que las galgas extensométricas recopilen señales eléctricas más precisas y, por lo tanto, mejoren la precisión de la medición de la fuerza de contacto de la parte distal del catéter.In summary, compared to the design with the strain sensors superimposed on the hollow part, arranging them on solid parts of the elastic tube in the electrophysiology catheter of the present invention allows the strain gauges to collect more accurate electrical signals and thus , improve the accuracy of the contact force measurement of the distal part of the catheter.

En particular, disponer las galgas extensométricas entre extremos opuestos de las primeras ranuras pasantes arqueadas de acuerdo con la presente invención o entre terceras ranuras pasantes en espiral adyacentes o entre cuartas ranuras pasantes adyacentes que se extienden axialmente, permite que las galgas extensométricas recojan señales eléctricas de mayor calidad. Además, las ranuras pasantes de la tercera espiral imparten una mayor uniformidad circunferencial al tubo elástico, lo que ayuda a recoger señales eléctricas más precisas.In particular, disposing the strain gauges between opposite ends of the first arcuate through slots in accordance with the present invention or between adjacent third spiral through slots or between adjacent fourth axially extending through slots, allows the strain gauges to pick up electrical signals from higher quality. Additionally, the through-slots in the third coil impart greater circumferential uniformity to the elastic tube, helping to pick up more accurate electrical signals.

Más particularmente, las segundas ranuras pasantes que se extienden axialmente dispuestas en los extremos de las primeras ranuras pasantes de acuerdo con la presente invención pueden reducir aún más la rigidez del tubo elástico, aumentando así la deformabilidad del tubo elástico, ayudando a mejorar las señales eléctricas recogidas por las galgas extensométricas y haciendo más precisos los resultados de la medición.More particularly, the second axially extending through slots disposed at the ends of the first through slots according to the present invention can further reduce the stiffness of the elastic tube, thus increasing the deformability of the elastic tube, helping to improve electrical signals. collected by the strain gauges and making the measurement results more accurate.

Además, el sensor de fuerza según la presente invención es menos voluminoso, más sensible, se ve menos afectado por campos magnéticos, es inmune a las variaciones de temperatura y es rentable. Asimismo, además de la magnitud de una fuerza de contacto ejercida por la superficie de una pared de un vaso u órgano en la parte distal del catéter, la pluralidad de galgas extensométricas también puede medir componentes axiales y laterales de la fuerza y asimismo un ángulo de contacto asociado. Esto puede proporcionar al médico información adicional valiosa en función de la cual se pueden obtener mejores resultados quirúrgicos.Furthermore, the force sensor according to the present invention is less bulky, more sensitive, is less affected by magnetic fields, is immune to temperature variations and is cost-effective. Also, in addition to the magnitude of a contact force exerted by the surface of a vessel or organ wall at the distal portion of the catheter, the plurality of strain gauges can also measure axial and lateral components of the force and also an angle of associated contact. This can provide the physician with valuable additional information based on which better surgical results can be obtained.

Breve descripción de los dibujosBrief description of the drawings

La Figura 1 es un esquema que ilustra la ablación cardíaca realizada por un catéter de ablación que comprende un sensor de fuerza según la realización 1 de la presente invención.Figure 1 is a schematic illustrating cardiac ablation performed by an ablation catheter comprising a force sensor according to Embodiment 1 of the present invention.

La Figura 2 es un esquema estructural de una parte distal del catéter de ablación que comprende un sensor de fuerza según la realización 1 de la presente invención.Figure 2 is a structural schematic of a distal portion of the ablation catheter comprising a force sensor according to Embodiment 1 of the present invention.

La Figura 3 ilustra esquemáticamente cómo se distribuyen las galgas extensométricas en un tubo elástico según la realización 1 de la presente invención.Figure 3 schematically illustrates how strain gauges are distributed in an elastic tube according to Embodiment 1 of the present invention.

La Figura 4 es un esquema estructural del tubo elástico con conjuntos de ranuras pasantes según la realización 1 de la presente invención.Figure 4 is a structural diagram of the elastic tube with sets of through slots according to Embodiment 1 of the present invention.

La Figura 5 es un esquema estructural de una parte distal de un catéter de ablación que incluye un tubo elástico con tres ranuras pasantes arqueadas según la realización 2 de la presente invención.Figure 5 is a structural schematic of a distal portion of an ablation catheter including an elastic tube with three arcuate through slots according to Embodiment 2 of the present invention.

La Figura 6 es un esquema estructural del tubo elástico según la realización 2 de la presente invención.Figure 6 is a structural diagram of the elastic tube according to embodiment 2 of the present invention.

La Figura 7 es una vista esquemática en sección transversal de la parte distal del catéter de ablación según la realización 2 de la presente invención.Figure 7 is a schematic cross-sectional view of the distal portion of the ablation catheter according to Embodiment 2 of the present invention.

La Figura 8 es un esquema estructural de un tubo elástico con ranuras pasantes en espiral según la realización 3. La Figura 9 ilustra esquemáticamente cómo se distribuyen las galgas extensométricas en el tubo elástico según la realización 3.Figure 8 is a structural diagram of an elastic tube with spiral through grooves according to Embodiment 3. Figure 9 schematically illustrates how the strain gauges are distributed in the elastic tube according to Embodiment 3.

La Figura 10 es un esquema estructural de un tubo elástico con ranuras pasantes axiales según la realización 4. La Figura 11 es un esquema estructural de una parte distal de un catéter de ablación según la realización 4.Figure 10 is a structural diagram of an elastic tube with axial through slots according to Embodiment 4. Figure 11 is a structural diagram of a distal part of an ablation catheter according to Embodiment 4.

La Figura 12 es un diagrama que muestra esquemáticamente un circuito de puente de Wheatstone de una única galga extensométrica en una de las realizaciones anteriores de la presente invención.Fig. 12 is a diagram schematically showing a Wheatstone bridge circuit of a single strain gauge in one of the above embodiments of the present invention.

La Figura 13 ilustra esquemáticamente una fuerza generada sobre una parte distal, según una de las realizaciones anteriores, que entra en contacto con un tejido.Figure 13 schematically illustrates a force generated on a distal part, according to one of the above embodiments, which comes into contact with a tissue.

La Figura 14 ilustra esquemáticamente un sensor de fuerza de acuerdo, con una de las realizaciones anteriores, que se tensiona lateralmente.Figure 14 schematically illustrates a force sensor according to one of the above embodiments, which is laterally stressed.

En estas figuras,In these figures,

100-catéter de ablación; parte distal del 110 catéter; sección desviable 120; 130 cuerpo principal; mango de control 140; electrodo de ablación 150; placa de circuito de acondicionamiento de señales 160; cable colgante 170; dispositivo de adquisición de datos 180; 190 microprocesador; sensor de fuerza 200; 210, 310, 410, 510 tubos elásticos; 220, galgas extensométricas 430; conjunto de ranuras pasantes 230; 231-primera ranura pasante; 240 segunda ranura pasante ; 420-tercera ranura pasante; cuerpo tubular 511; 520-manguito; 530-cuarta ranura pasante; 20-funda percutánea; 30-aurícula izquierda; tubo exterior-distal 40.100-ablation catheter; distal part of the 110 catheter; deflectable section 120; 130 main body; control handle 140; ablation electrode 150; signal conditioning circuit board 160; hanging wire 170; data acquisition device 180; 190 microprocessor; force sensor 200; 210, 310, 410, 510 elastic tubes; 220, strain gauges 430; through slot assembly 230; 231-first through slot; 240 second through groove ; 420-third through slot; tubular body 511; 520-sleeve; 530-fourth through slot; 20-percutaneous sheath; 30-left atrium; outer-distal tube 40.

Descripción detalladaDetailed description

La presente invención se describirá con mayor detalle haciendo referencia a las Figuras 1 a 14 para que la invención resulte más evidente y fácilmente comprensible. Por supuesto, la presente invención no se limita a las siguientes realizaciones específicas, y las sustituciones generales bien conocidas por los expertos en la técnica también se incluyen dentro del alcance de la misma.The present invention will be described in greater detail with reference to Figures 1 to 14 in order to make the invention more apparent and easily understood. Of course, the present invention is not limited to the following specific embodiments, and general substitutions well known to those skilled in the art are also included within the scope thereof.

Además, aunque la presente invención se describe en detalle haciendo referencia a las figuras esquemáticas adjuntas, estas figuras se presentan únicamente con el propósito de facilitar la descripción detallada de las realizaciones y no para limitar la invención en ningún sentido.Furthermore, although the present invention is described in detail with reference to the accompanying schematic figures, these figures are presented solely for the purpose of facilitating the detailed description of the embodiments and not to limit the invention in any way.

Tal como se usa en este documento, los términos "proximal" y "distal" describen orientaciones relativas, posiciones relativas y direcciones entre elementos o acciones, vistas por un médico que maneja el producto. Sin pretender ser limitativos, un "extremo proximal" normalmente se refiere a un extremo del producto cerca del médico durante el funcionamiento normal, mientras que un "extremo distal" normalmente se refiere a un extremo del mismo que entra primero en el paciente. "axial" y "circunferencial" se refieren a direcciones a lo largo del eje y de la circunferencia de un tubo elástico.As used herein, the terms "proximal" and "distal" describe relative orientations, relative positions, and directions between elements or actions, as viewed by a physician handling the product. Without intending to be limiting, a "proximal end" typically refers to an end of the product that is close to the physician during normal operation, while a "distal end" typically refers to an end of the product that enters the patient first. "axial" and "circumferential" refer to directions along the axis and circumference of an elastic tube.

Como se usa en la especificación, y en las reivindicaciones adjuntas, las formas singulares "un", "una", "el" y “la” incluyen referentes plurales a menos que el contexto indique claramente lo contrario. Como se usa en la memoria descriptiva, y en las reivindicaciones adjuntas, el término "o" se emplea en el sentido que incluye "y / o" a menos que el contexto indique claramente lo contrario.As used in the specification, and in the appended claims, the singular forms "a", "an", "the", and "the" include plural referents unless the context clearly indicates otherwise. As used in the specification, and in the appended claims, the term "or" is used in the sense that includes "and/or" unless the context clearly indicates otherwise.

Realización 1Realization 1

La Figura 1 es un esquema que ilustra la ablación cardíaca realizada con un catéter de ablación según la realización 1. La Figura 2 es un esquema estructural de una parte distal del catéter de ablación según la realización 1.Figure 1 is a schematic illustrating cardiac ablation performed with an ablation catheter according to Embodiment 1. Figure 2 is a structural schematic of a distal portion of the ablation catheter according to Embodiment 1.

Haciendo referencia a las Figuras 1 y 2, el catéter de ablación 100 incluye, conectados secuencialmente, la parte distal 110 del catéter, una sección desviable 120, un cuerpo principal 130 y un mango de control 140. La parte distal 110 del catéter está equipada con un electrodo de ablación 150 destinado a ser puesto en contacto con la pared de un vaso o tejido y aplicar energía al mismo para la ablación. Sin embargo, la parte distal 110 del catéter no se limita a estar equipada con el electrodo de ablación 150, ya que alternativamente puede estar equipado un electrodo de mapeo en la misma. En la aplicación, el catéter de ablación 100 se insertará a través de una funda percutánea 20 y la vena cava inferior en la aurícula izquierda 30 para realizar la ablación allí.Referring to Figures 1 and 2, ablation catheter 100 includes, sequentially connected, catheter distal portion 110, deflectable section 120, main body 130, and control handle 140. Catheter distal portion 110 is equipped with an ablation electrode 150 adapted to be brought into contact with the wall of a vessel or tissue and to apply energy thereto for ablation. However, distal portion 110 of the catheter is not limited to being equipped with ablation electrode 150, as a mapping electrode may alternatively be equipped thereon. In application, ablation catheter 100 will be inserted through percutaneous sheath 20 and inferior vena cava into left atrium 30 to ablate there.

Para mayor brevedad, en lo sucesivo se supone que la parte distal 110 del catéter está equipada con el electrodo de ablación 150. Sin embargo, los expertos en la técnica pueden modificar detalles en la siguiente descripción para que esta sea aplicable a un electrodo de un tipo diferente. Cuando la parte distal 110 del catéter ejerce una fuerza sobre la pared del vaso o tejido, la pared del vaso o tejido sobre la parte distal 110 del catéter generará una fuerza de reacción y esta se medirá de acuerdo con la presente invención como fuerza de contacto.For brevity, it is hereafter assumed that the distal portion 110 of the catheter is equipped with the ablation electrode 150. However, those skilled in the art may modify details in the following description so that it is applicable to an electrode of an ablation electrode. different kind. When the distal portion 110 of the catheter exerts a force on the vessel wall or tissue, the vessel wall or tissue on the distal portion 110 of the catheter will generate a reaction force and this will be measured in accordance with the present invention as contact force. .

En esta realización, el electrodo de ablación 150 está fabricado de un material metálico tal como acero inoxidable o una aleación de platino-iridio. El electrodo de ablación 150 tiene una estructura porosa. En otras realizaciones, también puede estar libre de poros. El mango de control 140 puede controlar la sección desviable 120 y provocar la desviación de la misma. El cuerpo principal del catéter de ablación 100 es generalmente un tubo de polímero, tal como un tubo de poliuretano (PU), PEBAX (elastómero de nailon) o nailon, o un tubo de PU con una malla metálica tejida, que tiene un diámetro que no excede los 9F. El mango de control 140 está dotado de una placa de circuito de acondicionamiento de señales 160 para amplificar y filtrar las señales eléctricas recibidas. El catéter de ablación 100 está conectado a dispositivos de adquisición de datos 180 y a un microprocesador 190 en un sistema de control final a través de cables colgantes 170. Los dispositivos de adquisición de datos 180 están configurados para recoger las señales eléctricas amplificadas y filtradas de la placa de circuito de acondicionamiento de señales 160 y transmitirlas al microprocesador 190 que procesa las señales y los datos de fuerza de contacto de salida y los datos de ángulo de contacto. El microprocesador 190 contiene programas o algoritmos relacionados para procesar computacionalmente las señales eléctricas amplificadas y filtradas y obtener los datos de la fuerza de contacto y los datos del ángulo de contacto.In this embodiment, ablation electrode 150 is made of a metallic material such as stainless steel or a platinum-iridium alloy. Ablation electrode 150 has a porous structure. In other embodiments, it can also be pore-free. The control handle 140 can control the deflectable section 120 and cause the deflection thereof. The main body of the ablation catheter 100 is generally a polymer tube, such as a polyurethane (PU), PEBAX (nylon elastomer), or nylon tube, or a PU tube with a woven metal mesh, having a diameter that does not exceed 9F. Control handle 140 is provided with a signal conditioning circuit board 160 to amplify and filter received electrical signals. Ablation catheter 100 is connected to data acquisition devices 180 and a microprocessor 190 in a final control system via pendant cables 170. Data acquisition devices 180 are configured to collect amplified and filtered electrical signals from the ablation catheter. signal conditioning circuit board 160 and transmitting them to microprocessor 190 which processes the signals and output contact force data and contact angle data. Microprocessor 190 contains related programs or algorithms for computationally processing the amplified and filtered electrical signals and obtaining contact force data and contact angle data.

En el caso mostrado en la Figura 2, la parte distal 110 del catéter está dotada además de un sensor de fuerza 200. El sensor de fuerza 200 es capaz de detectar la magnitud y orientación de la fuerza de contacto creada a partir del contacto del electrodo de ablación 150 en la parte distal 110 del catéter con la superficie de la pared del vaso o tejido. Cuando la parte distal 110 del catéter se somete a la fuerza de contacto, las señales eléctricas del sensor de fuerza 200 experimentarán cambios, y las señales eléctricas modificadas serán recibidas, amplificadas y filtradas, y proporcionadas a los dispositivos de adquisición de datos 180 por la placa de circuito de acondicionamiento de señales 160. In the case shown in Figure 2, the distal portion 110 of the catheter is further provided with a force sensor 200. The force sensor 200 is capable of detecting the magnitude and orientation of the contact force created from electrode contact. ablation 150 at the distal portion 110 of the catheter with the surface of the vessel wall or tissue. When the distal portion 110 of the catheter is subjected to contact force, the electrical signals from the force sensor 200 will undergo changes, and the modified electrical signals will be received, amplified and filtered, and provided to the data acquisition devices 180 by the signal conditioning circuit board 160.

En esta realización, el sensor de fuerza 200 está fijado al electrodo de ablación 150, y esta fijación puede conseguirse mediante adhesión usando una resina a base de epoxi u otro adhesivo, o mediante soldadura láser o similar.In this embodiment, force sensor 200 is attached to ablation electrode 150, and this attachment may be accomplished by bonding using an epoxy-based resin or other adhesive, or by laser welding or the like.

El sensor de fuerza 200 incluye un tubo elástico 210 y al menos tres galgas extensométricas 220. Las al menos tres galgas extensométricas 220 están dispuestas sobre una superficie exterior del tubo elástico 210 y configuradas para detectar deformaciones en al menos tres direcciones.Force sensor 200 includes an elastic tube 210 and at least three strain gauges 220. The at least three strain gauges 220 are disposed on an outer surface of elastic tube 210 and configured to detect strains in at least three directions.

En la realización 1 de la presente invención, las al menos tres galgas extensométricas 220 están dispuestas sobre secciones circunferenciales respectivas. Es decir, estas están escalonadas entre sí a lo largo de la dirección axial del tubo elástico 210. Además, las al menos tres galgas extensométricas 220 también están escalonadas entre sí a lo largo de la dirección circunferencial del tubo elástico 210. Es decir, están separadas y escalonadas entre sí circunferencialmente. En esta realización, se prefiere que el número de galgas extensométricas 220 sea tres. Esto hace posible no sólo satisfacer la necesidad práctica de la medición de la fuerza de contacto, sino también conseguir control de costes y evitar la voluminosidad del catéter. Las proyecciones de las tres galgas extensométricas 220 en un plano que cruza el eje del tubo elástico 210 en ángulos rectos se distribuyen preferiblemente de manera uniforme a lo largo de su circunferencia. La Figura 3 ilustra esquemáticamente una distribución de las galgas extensométricas en el tubo elástico según la realización 1 de la presente invención. Como se muestra en la Figura 3, cuando se proyectan en un plano ortogonal al eje del tubo elástico, las tres galgas extensométricas 220 se distribuyen circunferencialmente de manera uniforme (es decir, sus centros dividen la circunferencia en tres arcos iguales de 120 grados).In Embodiment 1 of the present invention, the at least three strain gauges 220 are arranged on respective circumferential sections. That is, they are staggered relative to each other along the axial direction of the elastic tube 210. In addition, the at least three strain gauges 220 are also staggered relative to each other along the circumferential direction of the elastic tube 210. That is, they are circumferentially spaced apart and staggered. In this embodiment, it is preferred that the number of strain gauges 220 be three. This makes it possible not only to satisfy the practical need for contact force measurement, but also to achieve cost control and avoid the bulkiness of the catheter. The projections of the three strain gauges 220 in a plane that intersects the axis of the elastic tube 210 at right angles are preferably evenly distributed along its circumference. Figure 3 schematically illustrates a distribution of strain gauges in the elastic tube according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in Figure 3, when projected onto a plane orthogonal to the elastic tube axis, the three strain gauges 220 are evenly distributed circumferentially (ie, their centers divide the circumference into three equal 120-degree arcs).

A partir de la descripción anterior, los expertos en la técnica apreciarán que, como se describe en este documento, la distribución circunferencial uniforme de las galgas extensométricas 220 con respecto al tubo elástico 210 también incluye la distribución circunferencial uniforme de las proyecciones paralelas de las galgas extensométricas 220 en un plano perpendicular al eje del tubo elástico.From the foregoing description, those skilled in the art will appreciate that, as described herein, the uniform circumferential distribution of the strain gauges 220 with respect to the elastic tube 210 also includes the uniform circumferential distribution of the parallel projections of the strain gauges. strain gauges 220 in a plane perpendicular to the axis of the elastic tube.

La siguiente descripción se hará en el contexto ejemplar de tres galgas extensométricas 220 con el fin de facilitar la explicación de la presente invención. Sin embargo, la presente invención no se limita a tales realizaciones con tres galgas extensométricas 220, porque también pueden incluirse más de tres galgas extensométricas 220. En este caso, sus proyecciones paralelas en un plano perpendicular al eje del tubo elástico son igualmente preferidas para distribuirse uniformemente a lo largo de la circunferencia del tubo elástico 210.The following description will be made in the exemplary context of three strain gauges 220 in order to facilitate the explanation of the present invention. However, the present invention is not limited to such embodiments with three strain gauges 220, because more than three strain gauges 220 may also be included. In this case, their parallel projections on a plane perpendicular to the elastic tube axis are equally preferred for distribution. evenly along the circumference of the elastic tube 210.

Continuando con la referencia a la Figura 2, el tubo elástico 210 está acoplado en su extremo distal al electrodo de ablación 150. El tubo elástico 210 tiene una longitud de 5,0-10,0 mm y una relación de su diámetro con el del catéter de ablación 100 oscila entre 0,6 y 0,9. El tubo elástico 210 es un tubo elástico de plástico o caucho (polímero) o un tubo metálico. Preferiblemente, el tubo de metal se fabrica a partir de un material metálico con memoria de forma, tal como una aleación de níquel-titanio o un acero inoxidable.Continuing to refer to Figure 2, elastic tube 210 is coupled at its distal end to ablation electrode 150. Elastic tube 210 has a length of 5.0-10.0 mm and a ratio of its diameter to that of the electrode. ablation catheter 100 ranges from 0.6 to 0.9. The elastic tube 210 is a plastic or rubber (polymer) elastic tube or a metal tube. Preferably, the metal tube is made from a shape memory metal material, such as a nickel-titanium alloy or stainless steel.

Cada una de las galgas extensométricas 220 consta esencialmente de una rejilla sensible a la deformación y un soporte. La rejilla sensible a la deformación se fabrica grabando una lámina de constantan o nicromo en un patrón de tipo rejilla, y se pega al soporte que es una lámina de polímero semirrígida. El polímero a partir del cual se fabrica el soporte semirrígido es poliimida (PI) o polieteretercetona (PEEK), prefiriéndose PEEK. El soporte tiene un grosor de 5,0 gm a 10,0 gm.Each of the strain gauges 220 essentially consists of a strain sensitive grid and a support. The strain sensitive grid is made by etching a constantan or nichrome sheet in a grid-like pattern, and is glued to the support which is a semi-rigid polymer sheet. The polymer from which the semi-rigid support is made is polyimide (PI) or polyetheretherketone (PEEK), PEEK being preferred. The support has a thickness of 5.0 gm to 10.0 gm.

Las galgas extensométricas 220 pueden ser comunes tales como galgas extensométricas de puente simple o de medio puente o poco comunes tales como galgas de esfuerzo o rosetas extensométricas. No hay ninguna limitación particular sobre el tipo de galgas extensométricas, y se puede seleccionar un tipo adecuado esencialmente en base a la estructura del tubo elástico 210. Las galgas extensométricas 220 tienen, cada una, una resistencia de 120 Q a 350 Q y un factor de galga de 2,2. Además, para que se consiga una sujeción más fácil, cada una de ellas tiene una anchura menor o igual a 2,0 mm, preferiblemente de 0,5-2 mm, y una longitud menor o igual a 5,0 mm, preferiblemente de 1,0-5,0 mm Preferiblemente, las galgas extensométricas 220 tienen un buen rendimiento en términos de precisión y sensibilidad y son inmunes a los cambios de temperatura, con el fin de garantizar buenos resultados de medición. Las galgas extensométricas 220 se fijan a la superficie exterior del tubo elástico 210. Preferiblemente, se fijan a la superficie exterior del tubo elástico 210 usando un adhesivo de base epoxi o acrílica o usando un adhesivo de fusión en caliente o similar.Strain gauges 220 can be common such as single bridge or half bridge strain gauges or unusual such as strain gauges or rosette strain gauges. There is no particular limitation on the type of strain gauges, and a suitable type can be selected essentially based on the structure of the elastic tube 210. The strain gauges 220 each have a resistance of 120 Q to 350 Q and a factor 2.2 gauge. In addition, in order to achieve easier fastening, each of them has a width of less than or equal to 2.0 mm, preferably 0.5-2 mm, and a length of less than or equal to 5.0 mm, preferably 0.5-2 mm. 1.0-5.0 mm Preferably, 220 strain gauges have good performance in terms of accuracy and sensitivity and are immune to temperature changes, in order to ensure good measurement results. Strain gauges 220 are attached to the outer surface of elastic tube 210. Preferably, they are attached to the outer surface of elastic tube 210 using an epoxy or acrylic based adhesive or using a hot melt adhesive or the like.

Preferiblemente, en esta realización, el tubo elástico 210 tiene una parte hueca en su superficie exterior (es decir, ranuras cortadas a través de la superficie exterior del tubo elástico 210) que imparte mejor elasticidad al tubo elástico 210 (especialmente en el caso de un tubo metálico) y aumenta la deformabilidad del mismo. Como tales, las galgas extensométricas 220 pueden detectar deformaciones mayores y emitir señales eléctricas que han sufrido cambios asociados. Más preferiblemente, en esta realización, las galgas extensométricas 220 están dispuestas sobre partes de la superficie exterior del tubo elástico 210 distintas de la parte hueca (es decir, partes sólidas del tubo elástico 210, como se ve más claramente en la Figura 2). En otras palabras, las galgas extensométricas 220 no solapan en absoluto con la parte hueca. Esto, cuando se compara con la disposición con las galgas extensométricas 220 que solapan la parte hueca, esta disposición puede evitar eficazmente la interferencia de señales y así recoger señales eléctricas más precisas. Como resultado, el sensor de fuerza 200 de la presente invención puede recoger señales eléctricas de mayor calidad de las galgas extensométricas 220, lo que permite una medición más precisa de la fuerza de contacto que actúa sobre la parte distal 110 del catéter.Preferably, in this embodiment, the elastic tube 210 has a hollow portion on its outer surface (i.e., slots cut through the outer surface of the elastic tube 210) that impart better elasticity to the elastic tube 210 (especially in the case of a metal tube) and increases its deformability. As such, the strain gauges 220 can detect larger strains and output electrical signals that have undergone associated changes. More preferably, in this embodiment, the strain gauges 220 are disposed on portions of the outer surface of the elastic tube 210 other than the hollow portion (ie, solid portions of the elastic tube 210, as seen more clearly in Figure 2). In other words, the strain gauges 220 do not overlap the hollow part at all. This, when compared to the arrangement with the strain gauges 220 overlapping the hollow portion, this arrangement can effectively prevent signal interference and thus collect more accurate electrical signals. As a result, the force sensor 200 of the present invention can pick up higher quality electrical signals from the strain gauges 220, allowing a more accurate measurement of the contact force acting on the distal portion 110 of the catheter.

La Figura 4 es un esquema estructural del tubo elástico con conjuntos de ranuras pasantes según la realización 1 de la presente invención. Como se muestra en la figura, en esta realización, la parte hueca incluye los conjuntos 230 de ranuras pasantes. Cada uno de los conjuntos 230 de ranuras pasantes incluye una pluralidad de primeras ranuras pasantes 231 dispuestas en yuxtaposición axialmente. Cada una de las primeras ranuras pasantes 231 es una ranura arqueada cortada en el tubo elástico 210 que se extiende a lo largo de su circunferencia. Preferiblemente, la longitud de cada primera ranura pasante 231 es igual a dos tercios a cuatro quintos de la circunferencia del tubo elástico 210. Además, una o más de las galgas extensométricas 220 dispuestas en yuxtaposición están dispuestas sobre una parte no ranurada del tubo elástico entre los extremos opuestos de uno correspondiente de los conjuntos 230 de ranuras pasantes (mostrado en detalle en la Figura 2). En la siguiente descripción, la anchura de cada uno de los conjuntos 230 de ranuras pasantes se define como la anchura total en que la pluralidad de primeras ranuras pasantes 231 contenidas en ellos se extiende axialmente, mientras que se define la longitud de cada uno de los conjuntos 230 de ranuras pasantes como la longitud en que cada una de las primeras ranuras pasantes 231 se extiende circunferencialmente.Figure 4 is a structural diagram of the elastic tube with sets of through slots according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in the figure, in this embodiment, the hollow part includes the sets 230 of through slots. Each of the through slot assemblies 230 includes a plurality of first through slots 231 arranged in juxtaposition axially. Each of the first through slots 231 is an arcuate slot cut in the elastic tube 210 extending along its circumference. Preferably, the length of each first through slot 231 is equal to two-thirds to four-fifths of the circumference of the elastic tube 210. In addition, one or more juxtaposed strain gauges 220 are disposed on an unslotted portion of the elastic tube between opposite ends of a corresponding one of the sets 230 of through slots (shown in detail in Figure 2). In the following description, the width of each of the through-slot assemblies 230 is defined as the total width by which the plurality of first through-slots 231 contained therein extends axially, while the length of each of the sets 230 of through slots as the length that each of the first through slots 231 extends circumferentially.

Preferiblemente, cada una de las galgas extensométricas 220 se extiende axialmente una anchura que es igual o mayor que la anchura de uno correspondiente de los conjuntos 230 de ranuras pasantes. Por ejemplo, los dos extremos de la galga extensométrica 220 (a lo largo de la dirección axial) pueden estar alineados con los extremos respectivos del conjunto 230 de ranuras pasantes o sobresalir más allá de los extremos respectivos del conjunto 230 de ranuras pasantes en la misma dirección. Más preferiblemente, axialmente con respecto al tubo elástico 210, los ejes centrales de las galgas extensométricas 220 son paralelos a los de las primeras ranuras pasantes 231 y del tubo elástico 210.Preferably, each of the strain gauges 220 extends axially a width that is equal to or greater than the width of a corresponding one of the sets 230 of through slots. For example, the two ends of the strain gauge 220 (along the axial direction) may be aligned with the respective ends of the through-slot assembly 230 or protrude beyond the respective ends of the through-slot assembly 230 therein. address. More preferably, axially with respect to elastic tube 210, the center axes of strain gauges 220 are parallel to those of first through slots 231 and elastic tube 210.

Cada uno de los conjuntos 230 de ranuras pasantes contiene de tres a siete, preferiblemente cinco primeras ranuras pasantes 231. Según esta realización, la pluralidad de conjuntos 230 de ranuras pasantes están dispuestos en el tubo elástico 210. Cada uno de los 230 de ranuras pasantes contiene una pluralidad de primeras ranuras pasantes 231, que imparten mayor elasticidad al tubo elástico 210 y facilitan significativamente la detección de deformaciones mediante las galgas extensométricas 220.Each of the through-slot assemblies 230 contains three to seven, preferably five first through-slots 231. According to this embodiment, the plurality of through-slot assemblies 230 are provided in the elastic tube 210. Each of the through-slot 230 contains a plurality of first through slots 231, which impart greater elasticity to the elastic tube 210 and significantly facilitate the detection of deformations by means of the strain gauges 220.

Como se muestra en la Figura 4, hay más de un conjunto 230 de ranuras pasantes. Los conjuntos 230 de ranuras pasantes están escalonados entre sí axialmente a lo largo del tubo elástico 210 y escalonados entre sí circunferencialmente con respecto al tubo elástico 210 (preferiblemente , uniformemente a lo largo de la circunferencia). En cada uno de los conjuntos 230 de ranuras pasantes, las primeras ranuras pasantes 231 están separadas por una distancia de 0,1-0,4 mm y cada una tiene una anchura de 0,05-0,2 mm. Los expertos en la técnica apreciarán que, como se describe en este documento, la distribución circunferencial uniforme de las galgas extensométricas 220 con respecto al tubo elástico 210 también incluye la distribución circunferencial uniforme de las proyecciones paralelas de las galgas extensométricas 220 en un plano perpendicular al eje del tubo elástico 210. En esta realización, el número de conjuntos 230 de ranuras pasantes es de tres (como se muestra en las Figuras 2 y 4), y una sola de las galgas extensométricas 220 está dispuesta entre los dos extremos de uno correspondiente de los conjuntos de ranuras pasantes 230.As shown in Figure 4, there is more than one set 230 of through slots. The through-slot assemblies 230 are staggered from one another axially along the elastic tube 210 and staggered from each other circumferentially with respect to the elastic tube 210 (preferably, evenly along the circumference). In each of the sets 230 of through slots, the first through slots 231 are spaced apart by a distance of 0.1-0.4 mm and each has a width of 0.05-0.2 mm. Those skilled in the art will appreciate that, as described herein, the uniform circumferential distribution of the strain gauges 220 with respect to the elastic tube 210 also includes the uniform circumferential distribution of the parallel projections of the strain gauges 220 in a plane perpendicular to the axis of the elastic tube 210. In this embodiment, the number of sets 230 of through slots is three (as shown in Figures 2 and 4), and a single one of the strain gauges 220 is disposed between the two ends of a corresponding one of the through slot assemblies 230.

En otra realización (no mostrada), el número de conjuntos 230 de ranuras pasantes es de dos. Adicionalmente, una galga extensométrica 220 está dispuesta entre los dos extremos de uno de los conjuntos 230 de ranuras pasantes, y dos galgas extensométricas 220 están dispuestas entre los extremos opuestos del otro conjunto 230 de ranuras pasantes (preferiblemente, yuxtapuestos circunferencialmente , es decir, en la misma sección circunferencial del tubo elástico). Las tres galgas extensométricas 220 están distribuidas uniformemente circunferencialmente con respecto al tubo elástico, con sus centros trisecando la circunferencia en tres arcos iguales de 120 grados. Por ejemplo, la longitud de uno de los 230 de ranuras pasantes puede ser mayor que la del otro conjunto 230 de ranuras pasantes. En otras realizaciones, también puede haber más de tres conjuntos 230 de ranuras pasantes. La presente invención no se limita a ningún número particular de conjuntos de ranuras pasantes, y los expertos en la técnica pueden seleccionar un número adecuado de conjuntos de ranuras pasantes basándose en la necesidad práctica. Realización 2In another embodiment (not shown), the number of sets 230 of through slots is two. Additionally, one strain gauge 220 is disposed between the two ends of one of the through-slot sets 230, and two strain gauges 220 are disposed between opposite ends of the other set of through-slots 230 (preferably juxtaposed circumferentially, i.e. the same circumferential section of the elastic tube). The three strain gauges 220 are uniformly distributed circumferentially with respect to the elastic tube, with their centers trisecting the circumference in three equal 120 degree arcs. For example, the length of one of the through slots 230 may be greater than that of the other set 230 of through slots. In other embodiments, there may also be more than three sets 230 of through slots. The present invention is not limited to any particular number of through slot assemblies, and a suitable number of through slot assemblies can be selected by those skilled in the art based on practical need. Realization 2

La Figura 5 muestra un esquema estructural de una parte distal de un catéter de ablación según la realización 2 de la presente invención, y la Figura 6 es un esquema estructural de un tubo elástico según la realización 2 de la invención. En la siguiente descripción, la anchura de una primera ranura pasante 231 se define como la longitud en que la primera ranura pasante se extiende a lo largo de la dirección axial del tubo elástico, mientras que la longitud de la primera ranura pasante 231 se define como la longitud en que la primera ranura pasante 231 se extiende a lo largo de la dirección circunferencial del tubo elástico.Figure 5 shows a structural schematic of a distal portion of an ablation catheter according to Embodiment 2 of the present invention, and Figure 6 is a structural schematic of an elastic tube according to Embodiment 2 of the invention. In the following description, the width of a first through groove 231 is defined as the length that the first through groove extends along the axial direction of the elastic tube, while the length of the first through groove 231 is defined as the length that the first through slot 231 extends along the circumferential direction of the elastic tube.

En esta realización, el tubo elástico 310 también tiene una parte hueca que incluye unas primeras ranuras pasantes arqueadas 231. Específicamente, pueden ser ranuras arqueadas cortadas en una única sección circunferencial de la superficie exterior del tubo elástico 310. Preferiblemente, la longitud de cada una de las primeras ranuras pasantes 231 es de dos tercios a cuatro quintos de la circunferencia del tubo elástico 310. Las primeras ranuras pasantes 231 imparten mayor elasticidad al tubo elástico 310 y permiten una mayor deformabilidad del mismo y la recogida de señales eléctricas más fuertes . En esta realización, cada una de las primeras ranuras pasantes 230 es una ranura arqueada cortada en la pared circunferencial del tubo elástico. En otras realizaciones, las primeras ranuras pasantes 231 también pueden ser, cada una, una ranura arqueada de otro tipo, tal como una ranura parcialmente en espiral. La presente invención no se limita a este respecto.In this embodiment, the elastic tube 310 also has a hollow portion that includes first arcuate through slots 231. Specifically, they may be arcuate slots cut into a single circumferential section of the outer surface of the elastic tube 310. Preferably, the length of each of the first through slots 231 is two-thirds to four-fifths of the circumference of the elastic tube 310. The first through slots 231 impart greater elasticity to the elastic tube 310 and allow greater deformability thereof and the pickup of "stronger" electrical signals. In this embodiment, each of the first through slots 230 is an arcuate slot cut in the circumferential wall of the elastic tube. In other embodiments, the first through slots 231 may also each be an arcuate slot of another type, such as a partially spiral slot. The present invention is not limited in this respect.

A diferencia de la realización 1, de acuerdo con esta realización, las primeras ranuras pasantes 231 en la parte hueca no están agrupadas en el o los conjuntos 230 de ranuras pasantes de la realización 1, y el número de primeras ranuras pasantes 231 es de al menos dos. Las al menos dos primeras ranuras pasantes 231 están separadas entre sí a lo largo de una dirección axial del tubo elástico 310 y escalonadas entre sí a lo largo de la circunferencia del tubo elástico 310 (preferiblemente, uniformemente en la dirección circunferencial). Además, las primeras ranuras pasantes 231 están separadas con un paso de 1,0 a 2,0 mm (es decir, una separación axial entre ranuras pasantes adyacentes) y tienen una anchura de 0,05 a 0,3 mm.Different from Embodiment 1, according to this embodiment, the first through slots 231 in the hollow portion are not grouped in the set(s) 230 of through slots of Embodiment 1, and the number of first through slots 231 is at Minus two. The at least two first through grooves 231 are spaced apart from each other along an axial direction of the elastic tube 310 and staggered from each other along the circumference of the elastic tube 310 (preferably evenly in the circumferential direction). Furthermore, the first through grooves 231 are spaced with a pitch of 1.0 to 2.0 mm (ie, an axial gap between adjacent through grooves) and have a width of 0.05 to 0.3 mm.

En una realización de la presente invención, el número de primeras ranuras pasantes 231 es el mismo que el de galgas extensométricas 220. Como se muestra en las Figuras 5 a 6, el número de primeras ranuras pasantes 231 es de tres, y están separadas axialmente entre sí con respecto al tubo elástico 310. Además, una única de las galgas extensométricas 220 está dispuesta sobre una parte sin ranuras del tubo elástico entre extremos opuestos de una correspondiente de las primeras ranuras pasantes 231. Preferiblemente, las tres galgas extensométricas 221 están distribuidas circunferencialmente de manera uniforme, con sus centros trisecando la circunferencia en tres arcos iguales de 120 grados. Más preferiblemente, las tres primeras ranuras pasantes 231 también están distribuidas circunferencialmente de manera uniforme, con sus centros trisecando la circunferencia en tres arcos iguales de 120 grados.In one embodiment of the present invention, the number of first through slots 231 is the same as the number of strain gauges 220. As shown in Figures 5 through 6, the number of first through slots 231 is three, and they are spaced axially apart. with respect to the elastic tube 310. Furthermore, a single one of the strain gauges 220 is disposed on an unslotted portion of the elastic tube between opposite ends of a corresponding one of the first through slots 231. Preferably, the three strain gauges 221 are distributed uniformly circumferentially, with their centers trisecting the circumference in three equal 120-degree arcs. More preferably, the first three through slots 231 are also evenly distributed circumferentially, with their centers trisecting the circumference in three equal 120 degree arcs.

En una realización preferida, cada una de las galgas extensométricas 220 está dispuesta equidistantemente desde los extremos opuestos de una correspondiente de las primeras ranuras pasantes 231. Es decir, un centro de la galga extensométrica 220 está separado de los extremos opuestos de la primera ranura pasante 231 por distancias iguales.In a preferred embodiment, each of the strain gauges 220 is disposed equidistant from opposite ends of a corresponding one of the first through slots 231. That is, a center of the strain gauge 220 is spaced from opposite ends of the first through slot. 231 for equal distances.

En otra realización de la presente invención, el número de primeras ranuras pasantes 231 es menor que el de galgas extensométricas 220, lo que no se muestra. Específicamente, el número de primeras ranuras pasantes 231 es de dos, y las dos primeras ranuras pasantes 231 están dispuestas de manera similar en yuxtaposición axialmente y escalonadas entre sí de manera circunferencial. Además, una galga extensométrica 220 está dispuesta entre los extremos opuestos de una de las primeras ranuras pasantes 231, y dos galgas extensométricas 220 están dispuestas entre los extremos opuestos de la otra primera ranura pasante 231. De manera similar, las tres galgas extensométricas 220 están distribuidas circunferencialmente uniformemente, con sus centros trisecando la circunferencia en tres arcos iguales de 120 grados. En este caso, la longitud de una de las primeras ranuras pasantes 231 puede ser opcionalmente mayor que la de la otra primera ranura pasante 231 de modo que haya suficiente espacio para acomodar las dos galgas extensométricas 220 entre los extremos opuestos de la primera ranura pasante más corta 231. Por ejemplo, la longitud de una de las primeras ranuras pasantes 231 es mayor o igual a dos tercios de la circunferencia del tubo elástico 310, mientras que la longitud de la otra primera ranura pasante 231 es menor que dos tercios de la circunferencia del tubo elástico 310.In another embodiment of the present invention, the number of first through slots 231 is less than the number of strain gauges 220, which is not shown. Specifically, the number of the first through slots 231 is two, and the first two through slots 231 are similarly arranged in juxtaposition axially and staggered relative to each other circumferentially. Furthermore, one strain gauge 220 is disposed between opposite ends of one of the first through slots 231, and two strain gauges 220 are disposed between opposite ends of the other first through slot 231. Similarly, all three strain gauges 220 are uniformly distributed circumferentially, with their centers trisecting the circumference into three equal 120-degree arcs. In this case, the length of one of the first through slots 231 may optionally be greater than that of the other first through slot 231 so that there is sufficient space to accommodate the two strain gauges 220 between opposite ends of the first through slot 231. short 231. For example, the length of one of the first through slots 231 is greater than or equal to two thirds of the circumference of the elastic tube 310, while the length of the other first through slot 231 is less than two thirds of the circumference of the elastic tube 310.

En la realización 2, las galgas extensométricas 220 se disponen preferiblemente sobre la misma sección circunferencial que las primeras ranuras pasantes 231, con el fin de conseguir una mejor detección de la deformación.In Embodiment 2, the strain gauges 220 are preferably disposed on the same circumferential section as the first through slots 231, in order to achieve better deformation detection.

Continuando con la referencia a la Figura 6, las segundas ranuras pasantes 240 pueden formarse en los extremos opuestos de cada una de las primeras ranuras pasantes 231. Las segundas ranuras pasantes 240 pueden tener forma de salchicha, ovalada o redonda. Como se muestra en la Figura 6, se prefiere que las segundas ranuras pasantes sean oblongas, porque esta forma permite ahorrar espacio, lo que ayuda a la miniaturización del catéter de ablación 100. Específicamente, en el caso de segundas ranuras pasantes oblongas 240, sus lados más largos se extienden axialmente. En el caso de segundas ranuras pasantes ovaladas 240, sus ejes principales se extienden axialmente. En la disposición con las primeras ranuras pasantes 231 en la sección circunferencial del tubo elástico terminadas en sus extremos circunferenciales en las segundas ranuras pasantes 240, preferiblemente, a lo largo de la dirección axial del tubo elástico 310, los ejes centrales de las galgas extensométricas 220 son paralelos a los de las primeras ranuras pasantes 231 y del tubo elástico 310. Con las segundas ranuras pasantes 240, es posible prevenir eficazmente la concentración de tensión en los extremos de las primeras ranuras pasantes 231. En otras realizaciones, en lugar de las segundas ranuras pasantes 240 en los extremos de las primeras ranuras pasantes 231, las primeras ranuras pasantes 231 pueden estar curvadas en sus extremos o ser parcialmente espirales, sin limitación. En una realización preferida, las galgas extensométricas 220 están dispuestas cerca de las segundas ranuras pasantes 240 para conseguir una mejor detección de la deformación.Continuing to refer to Figure 6, second through slots 240 may be formed at opposite ends of each of the first through slots 231. Second through slots 240 may be sausage-shaped, oval, or round. As shown in Figure 6, it is preferred that the second through slots be oblong, because this shape saves space, which aids in miniaturization of the ablation catheter 100. Specifically, in the case of second oblong through slots 240, their longer sides extend axially. In the case of second oval through slots 240, their main axes extend axially. In the arrangement with the first through grooves 231 in the circumferential section of the elastic tube terminating at their circumferential ends in the second through grooves 240, preferably, along the axial direction of the elastic tube 310, the center axes of the strain gauges 220 are parallel to those of the first through grooves 231 and the elastic tube 310. With the second through grooves 240, it is possible to effectively prevent stress concentration at the ends of the first through grooves 231. In other embodiments, instead of the second through slots 240 at the ends of the first through slots 231, the first through slots 231 may be curved at their ends or partially spiral, without limitation. In a preferred embodiment, strain gauges 220 are disposed near the second through slots 240 for better strain detection.

La Figura 7 es una vista esquemática en sección transversal de la parte distal del catéter de ablación según la realización 2 de la presente invención. Como se muestra en la Figura 7 (junto con la Figura 5), la parte distal del tubo elástico 310 se recibe dentro de un tubo exterior distal 40. El tubo exterior distal 40 es un tubo de un solo lumen suficientemente flexible para no afectar a la transmisión de fuerzas de contacto. Para ello, este puede ser de PU, caucho de silicona u otro material flexible. El tubo elástico 310 es un tubo hueco con un diámetro interior que es suficientemente grande para permitir el paso a su través de un componente, tal como un tubo de perfusión salina, un posicionador magnético o un electrodo.Figure 7 is a schematic cross-sectional view of the distal portion of the ablation catheter according to Embodiment 2 of the present invention. As shown in Figure 7 (in conjunction with Figure 5), the distal portion of the elastic tube 310 is received within a distal outer tube 40. The distal outer tube 40 is a single lumen tube. flexible enough not to affect the transmission of contact forces. For this, it can be made of PU, silicone rubber or another flexible material. The elastic tube 310 is a hollow tube with an inside diameter that is large enough to allow a component, such as a saline perfusion tube, magnetic positioner, or electrode, to pass through.

Cabe señalar que las implementaciones de las primeras ranuras pasantes 231 de acuerdo con esta realización también son aplicables a la realización 1. Por ejemplo, cada una de las primeras ranuras pasantes 231 en la realización 1 también puede estar dotada de segundas ranuras pasantes 240 en sus extremos circunferencialmente opuestos. Además, en general, el tubo elástico 310 es estructuralmente similar al tubo elástico 210, y los elementos del tubo elástico 210 y el tubo elástico 310 indicados con los mismos numerales de referencia (por ejemplo, las galgas extensométricas 220) suelen ser similares en términos de construcción y funcionamiento.It should be noted that the implementations of the first through slots 231 according to this embodiment are also applicable to Embodiment 1. For example, each of the first through slots 231 in Embodiment 1 may also be provided with second through slots 240 at its ends. circumferentially opposite ends. Furthermore, in general, elastic tube 310 is structurally similar to elastic tube 210, and elements of elastic tube 210 and elastic tube 310 denoted by the same reference numerals (for example, strain gauges 220) are generally similar in terms. of construction and operation.

Realización 3Realization 3

La Figura 8 es un esquema estructural de un tubo elástico con ranuras pasantes en espiral según la realización 3, y la Figura 9 ilustra esquemáticamente cómo se distribuyen las galgas extensométricas sobre el tubo elástico según la realización 3.Figure 8 is a structural diagram of an elastic tube with spiral through grooves according to Embodiment 3, and Figure 9 schematically illustrates how the strain gauges are distributed on the elastic tube according to Embodiment 3.

Como se muestra en las Figuras 8 a 9, hay una o varias terceras ranuras pasantes en espiral 420 cortadas en la superficie exterior del tubo elástico 410. El número de ranura o ranuras pasantes en espiral puede ser de una, dos o más de dos. Cuanto mayor sea el número de la tercera o terceras ranuras pasantes 420, mayor será la uniformidad circunferencial del tubo elástico 410 y menor será el módulo elástico del mismo. En la práctica, el número de ranuras pasantes en espiral puede seleccionarse adecuadamente de acuerdo con un rango de medición de deformación de las galgas extensométricas 430. Preferiblemente, cuando se usan tres galgas extensométricas 430, se forman tres terceras ranuras pasantes 420, por lo que cada una de las galgas extensométricas 430 está dispuesta entre dos correspondientes de las terceras ranuras pasantes 420.As shown in Figures 8 to 9, there are one or more third spiral through grooves 420 cut into the outer surface of the elastic tube 410. The number of spiral through groove(s) may be one, two or more than two. The greater the number of the third or third through slots 420, the greater the circumferential smoothness of the elastic tube 410 and the lower the elastic modulus thereof. In practice, the number of spiral through grooves can be appropriately selected in accordance with a strain measurement range of the strain gauges 430. Preferably, when three strain gauges 430 are used, three third through grooves 420 are formed, so that each of the strain gauges 430 is disposed between a corresponding two of the third through slots 420.

En el caso de dos o más de tal ranura o ranuras pasantes en espiral, estas están separadas con un paso de 1,0-6,0 mm y se extienden de 1 a 3 vueltas, preferiblemente 2 vueltas. Además, cada una de ellas tiene una anchura de 0,05-0,2 mm. Además, para evitar la concentración de tensiones, ambos extremos de cada una de las terceras ranuras pasantes 420 están curvados, por ejemplo, semiovalados.In the case of two or more such spiral through groove(s), they are spaced with a pitch of 1.0-6.0 mm and extend 1 to 3 turns, preferably 2 turns. In addition, each of them has a width of 0.05-0.2 mm. Also, to avoid stress concentration, both ends of each of the third through slots 420 are curved, for example semi-oval.

Continuando con la referencia a la Figura 9, las galgas extensométricas 430 están fijadas de manera consistente con la dirección de las espirales y están dispuestas en un ángulo con el eje del tubo elástico 410. Es decir, las galgas extensométricas 430 se extienden en la misma dirección que las espirales. Preferiblemente, las galgas extensométricas 430 están dispuestas en partes centrales de las espirales. De manera similar, las galgas extensométricas 430 están distribuidas circunferencialmente de manera uniforme con respecto al tubo elástico 410. En esta realización, los centros de las tres galgas extensométricas 430 trisecan igualmente la circunferencia del tubo elástico 410 en arcos idénticos de 120 grados.Continuing to refer to Figure 9, the strain gauges 430 are set consistent with the direction of the coils and are disposed at an angle to the axis of the elastic tube 410. That is, the strain gauges 430 extend in the same direction. direction than the spirals. Preferably, the strain gauges 430 are disposed in central portions of the coils. Similarly, the strain gauges 430 are evenly distributed circumferentially with respect to the elastic tube 410. In this embodiment, the centers of the three strain gauges 430 equally trisect the circumference of the elastic tube 410 in identical 120 degree arcs.

Realización 4Realization 4

La Figura 10 es un esquema estructural de un tubo elástico con ranuras pasantes axiales según la realización 4, y la Figura 11 es un esquema estructural de una parte distal de un catéter de ablación según la realización 4.Figure 10 is a structural diagram of an elastic tube with axial through slots according to Embodiment 4, and Figure 11 is a structural diagram of a distal part of an ablation catheter according to Embodiment 4.

Como se muestra en las Figuras 10 a 11, en esta realización, el tubo elástico 510 incluye un cuerpo tubular 511 y manguitos 520 para recibir partes extremas y opuestas del cuerpo tubular 511, haciendo toda la estructura del tubo elástico 510 más delgada en el medio y más gruesa en los extremos, apareciendo en sección transversal como la letra "I". Cuando se tensa un extremo distal del tubo elástico 510, el cuerpo tubular 511 puede detectar fácilmente una deformación resultante, mejorando la elasticidad del tubo elástico 510.As shown in Figures 10 to 11, in this embodiment, the elastic tube 510 includes a tubular body 511 and sleeves 520 for receiving opposite end portions of the tubular body 511, making the entire structure of the elastic tube 510 thinner in the middle. and thicker at the ends, appearing in cross section as the letter "I". When a distal end of the elastic tube 510 is tightened, the tubular body 511 can easily detect a resulting deformation, improving the elasticity of the elastic tube 510.

Los manguitos 520 pueden ser una aleación de níquel-titanio o un acero inoxidable, y los manguitos 520 están unidos al cuerpo tubular 511 por medio de soldadura por láser o un adhesivo. La relación de diámetro de los manguitos 520 al cuerpo tubular 511 varía de 1,1 a 2,0, prefiriéndose 1,2. Uno de los manguitos 520 se pega adicionalmente o se suelda con láser al electrodo de ablación 150.Sleeves 520 may be a nickel-titanium alloy or stainless steel, and sleeves 520 are attached to tubular body 511 by laser welding or an adhesive. The diameter ratio of the sleeves 520 to the tubular body 511 ranges from 1.1 to 2.0, with 1.2 being preferred. One of the sleeves 520 is further glued or laser welded to the ablation electrode 150.

En particular, por ejemplo, se cortan tres o más cuartas ranuras pasantes 530 en el cuerpo tubular 511 de tal manera que estén distribuidas circunferencialmente de manera uniforme con respecto al tubo elástico 210. Las cuartas ranuras pasantes 530 pueden ser ranuras en forma de salchicha, ovaladas o redondas, o rectángulos biselados, o de otra forma para impartir mayor elasticidad al tubo elástico 510 y baja resistencia al tubo elástico 510 mientras se evita la concentración de tensiones. En el caso de las cuartas ranuras pasantes oblongas 530, cada una de ellas tiene una longitud axial de 2,0-5,0 mm y una anchura circunferencial de 0,05-0,3 mm.In particular, for example, three or more fourth through slots 530 are cut in the tubular body 511 in such a way that they are evenly distributed circumferentially with respect to the elastic tube 210. The fourth through slots 530 may be sausage-shaped slots, oval or round, or beveled rectangles, or otherwise to impart higher elasticity to the elastic tube 510 and low resistance to the elastic tube 510 while avoiding stress concentration. In the case of the fourth oblong through slots 530, each of them has an axial length of 2.0-5.0 mm and a circumferential width of 0.05-0.3 mm.

En el caso mostrado en la Figura 10, las cuartas ranuras pasantes 530 están separadas circunferencialmente entre sí con respecto al cuerpo tubular 511, una galga extensométrica 220 está dispuesta entre cada dos de las cuartas ranuras pasantes 530 adyacentes. Con este diseño, cuando el extremo distal del tubo elástico 510 está sometido a tensión, las galgas extensométricas 220 dispuestas entre las cuartas ranuras pasantes 530 pueden detectar una deformación por tracción o compresión resultante de la parte sólida. In the case shown in Fig. 10, the fourth through slots 530 are circumferentially spaced apart from each other with respect to the tubular body 511, a strain gauge 220 is disposed between each two of the adjacent fourth through slots 530. With this design, when the distal end of the elastic tube 510 is under tension, the strain gauges 220 disposed between the fourth through slots 530 can detect a resulting tensile or compressive deformation of the solid portion.

Si bien se han descrito anteriormente varias realizaciones preferidas, la presente invención no se limita a estas realizaciones descritas. Por ejemplo, pueden disponerse múltiples galgas extensométricas en yuxtaposición entre cada dos de las cuartas ranuras pasantes adyacentes. Como otra realización, pueden formarse uno o más cuartos conjuntos de ranuras pasantes, cada uno de los cuales contiene una pluralidad de cuartas ranuras pasantes, con una o más galgas extensométricas dispuestas entre cada dos adyacentes de los cuartos conjuntos de ranuras pasantes. Como otra realización más, entre cada dos de las terceras ranuras pasantes adyacentes, puede disponerse una pluralidad de galgas extensométricas, cada una de las cuales se extiende en la misma dirección que las ranuras pasantes en espiral.Although various preferred embodiments have been described above, the present invention is not limited to these described embodiments. For example, multiple strain gauges may be disposed in juxtaposition between each two of the adjacent fourth through slots. As another embodiment, one or more fourth sets of through slots, each containing a plurality of fourth sets of through slots, may be formed with one or more strain gauges disposed between every two adjacent ones of the fourth sets of through slots. As yet another embodiment, between each two of the adjacent third through slots, a plurality of strain gauges may be disposed, each extending in the same direction as the spiral through slots.

Si bien el catéter de electrofisiología de acuerdo con la presente invención se describe en detalle y se implementa con un catéter de ablación con fines ilustrativos, la presente invención no se limita a esto, porque el catéter de electrofisiología también puede ser, por ejemplo, un catéter de mapeo o similares.Although the electrophysiology catheter according to the present invention is described in detail and implemented with an ablation catheter for illustrative purposes, the present invention is not limited to this, because the electrophysiology catheter can also be, for example, an ablation catheter. mapping catheter or the like.

La Figura 12 es un diagrama de circuito esquemático del puente de Wheatstone de una de las galgas extensométricas detalladas anteriormente junto con las realizaciones anteriores. La Figura 13 ilustra esquemáticamente una fuerza generada sobre una parte distal, según una de las realizaciones anteriores, que entra en contacto con un tejido. La Figura 14 ilustra esquemáticamente un sensor de fuerza de acuerdo con una de las realizaciones anteriores, que se tensiona lateralmente. De aquí en adelante, aunque el sensor de fuerza sujeto a la fuerza lateral Fr, como se muestra en la Figura 14, se describirá como implementado como el sensor de fuerza 200 de la realización 2 con fines ejemplificadores, los expertos en la técnica apreciarán fácilmente que la siguiente descripción también es aplicable a los sensores de fuerza de las otras realizaciones.Figure 12 is a schematic circuit diagram of the Wheatstone bridge of one of the strain gauges detailed above in conjunction with the above embodiments. Figure 13 schematically illustrates a force generated on a distal part, according to one of the above embodiments, which comes into contact with a tissue. Figure 14 schematically illustrates a force sensor according to one of the above embodiments, which is laterally stressed. Hereinafter, although the force sensor subjected to the lateral force Fr, as shown in Figure 14, will be described as implemented as the force sensor 200 of embodiment 2 for exemplary purposes, those skilled in the art will readily appreciate that the following description is also applicable to the force sensors of the other embodiments.

Haciendo referencia a la Figura 13, por ejemplo, cuando la parte distal 110 del catéter entra en contacto con el miocardio, el tubo elástico 210 (a modo ilustrativo, y lo mismo se aplica a lo siguiente) se deformará y la galga extensométrica 220 se estirará o comprimirá en consecuencia. Específicamente, cuando la galga extensométrica 220 se estira, el patrón de alambre metálico de la rejilla sensible a la deformación en el mismo se alargará, conduciendo a un aumento de su resistencia. Cuando la galga extensométrica 220 se comprime, el patrón de alambre de metal se acortará, lo que conducirá a una disminución de la resistencia. Es decir, independientemente del estiramiento o la compresión, la resistencia variará. El cambio en la resistencia de la galga extensométrica 220 se amplifica a continuación, por ejemplo, por el puente de Wheatstone de la Figura 12, y se emite como una variación de voltaje. El puente de Wheatstone puede implementarse como un puente único o seleccionarse como medio puente o puente completo para facilitar la amplificación de la señal.Referring to Figure 13, for example, when the distal portion 110 of the catheter contacts the myocardium, the elastic tube 210 (by way of illustration, and the same applies to the following) will deform and the strain gauge 220 will deform. will stretch or compress accordingly. Specifically, when the strain gauge 220 is stretched, the strain-sensitive grid metal wire pattern therein will elongate, leading to an increase in its resistance. When the 220 strain gauge is compressed, the metal wire pattern will shorten, leading to a decrease in resistance. That is, regardless of stretching or compression, the resistance will vary. The change in resistance of strain gauge 220 is then amplified, for example by the Wheatstone bridge of Figure 12, and output as a voltage change. The Wheatstone bridge can be implemented as a single bridge or selected as a half or full bridge to facilitate signal amplification.

Haciendo referencia a las Figuras 13 y 14, la fuerza de contacto F experimentada por la parte distal 110 del catéter puede descomponerse en el componente lateral Fr y un componente axial Fn. Haciendo referencia a la Figura 13, basándose en la teoría de la flexión pura, bajo la acción del componente lateral Fr, la galga extensométrica 220 se estirará para dar un valor de deformación positivo si se encuentra por encima del eje central del catéter de ablación 100, o se comprimirá para dar un valor de deformación negativo si está ubicada bajo el eje central del catéter de ablación 100, o permanecerá casi igual para dar un valor de deformación cero si está ubicada en el eje central. De esta manera, la detección de deformación en tres direcciones se puede conseguir mediante tres galgas extensométricas 220, y sus cambios de resistencia correspondientes a las deformaciones laterales y axiales pueden medirse y a continuación ser procesadas por los microprocesadores 190 para determinar la fuerza de contacto F y un ángulo de contacto asociado.Referring to Figures 13 and 14, the contact force F experienced by the distal portion 110 of the catheter can be broken down into a lateral component Fr and an axial component Fn. Referring to Figure 13, based on pure bending theory, under the action of the lateral component Fr, strain gauge 220 will stretch to a positive strain value if it is above the central axis of ablation catheter 100. , it will either compress to give a negative strain value if it is located below the central axis of the ablation catheter 100, or it will remain nearly the same to give a zero strain value if it is located on the central axis. In this way, strain detection in three directions can be achieved by three strain gauges 220, and their resistance changes corresponding to lateral and axial strains can be measured and then processed by the microprocessors 190 to determine the contact force F and an associated contact angle.

En esas realizaciones, las galgas extensométricas 220 están conectadas a respectivos sistemas de microprocesador, cada uno de los cuales incluye uno correspondiente del dispositivo de adquisición de datos 180. El dispositivo de adquisición de datos 180 está configurado para recoger señales eléctricas de la respectiva galga extensométrica 220 y proporcionar las señales eléctricas recogidas al microprocesador 190. El microprocesador 190 está configurado para el procesamiento computacional de las señales eléctricas de todas las galgas extensométricas 220.In those embodiments, the strain gauges 220 are connected to respective microprocessor systems, each of which includes a corresponding one of the data acquisition device 180. The data acquisition device 180 is configured to collect electrical signals from the respective strain gauge. 220 and provide the collected electrical signals to microprocessor 190. Microprocessor 190 is configured for computational processing of electrical signals from all strain gauges 220.

Cada uno de los sistemas de microprocesador puede incluir además al menos un dispositivo de medición que está conectado al dispositivo de adquisición de datos 180 y al microprocesador 190 y es capaz de medir directamente la resistencia o medir indirectamente la tensión o la corriente. Cada uno de los sistemas de microprocesador se puede alimentar a 1,0-10 V, preferiblemente 1,25 V.Each of the microprocessor systems may further include at least one measurement device that is connected to data acquisition device 180 and microprocessor 190 and is capable of directly measuring resistance or indirectly measuring voltage or current. Each of the microprocessor systems can be powered at 1.0-10 V, preferably 1.25 V.

En resumen, en comparación con el diseño con las galgas extensométricas superpuestas a la parte hueca, disponerlas sobre partes sólidas del tubo elástico en el catéter de electrofisiología de la presente invención permite que las galgas extensométricas recojan señales eléctricas más precisas y, por lo tanto, mejoren la precisión de la medición de la fuerza de contacto de la parte distal del catéter.In summary, compared to the design with the strain gauges superimposed on the hollow part, arranging them on solid parts of the elastic tube in the electrophysiology catheter of the present invention allows the strain gauges to pick up more accurate electrical signals and thus, improve the accuracy of the contact force measurement of the distal part of the catheter.

En particular, disponer las galgas extensométricas entre extremos opuestos de las primeras ranuras pasantes arqueadas, de acuerdo con la presente invención, o entre terceras ranuras pasantes en espiral adyacentes o entre cuartas ranuras pasantes adyacentes que se extienden axialmente permite que las galgas extensométricas recojan una señales eléctricas de mayor calidad. Además, las ranuras pasantes de la tercera espiral imparten una mayor uniformidad circunferencial al tubo elástico, lo que ayuda a recoger señales eléctricas más precisas. In particular, disposing the strain gauges between opposite ends of the first arcuate through slots, in accordance with the present invention, or between adjacent third spiral through slots or between adjacent fourth axially extending through slots allows the strain gauges to pick up a signal. higher quality electrical In addition, the through slots in the third coil impart greater circumferential uniformity to the elastic tube, helping to pick up more accurate electrical signals.

Más particularmente, las segundas ranuras pasantes que se extienden axialmente dispuestas en los extremos de las primeras ranuras pasantes de acuerdo con la presente invención pueden reducir aún más la rigidez del tubo elástico, aumentando así la deformabilidad del tubo elástico, ayudando a mejorar las señales eléctricas recogidas por las galgas extensométricas y haciendo los resultados de la medición más precisos.More particularly, the second axially extending through slots disposed at the ends of the first through slots according to the present invention can further reduce the stiffness of the elastic tube, thus increasing the deformability of the elastic tube, helping to improve electrical signals. collected by the strain gauges and making the measurement results more accurate.

Además, el sensor de fuerza según la presente invención es menos voluminoso, más sensible, está menos afectado por campos magnéticos, es inmune a las variaciones de temperatura y rentable. Asimismo, además de la magnitud de una fuerza de contacto ejercida por la superficie de una pared de un vaso o un órgano en la parte distal del catéter, la pluralidad de galgas extensométricas también puede medir componentes axiales y laterales de la fuerza y también un ángulo de contacto asociado. Esto puede proporcionar al médico información adicional valiosa en función de la cual se pueden obtener mejores resultados quirúrgicos.Furthermore, the force sensor according to the present invention is less bulky, more sensitive, less affected by magnetic fields, immune to temperature variations, and cost effective. Also, in addition to the magnitude of a contact force exerted by the surface of a vessel wall or an organ at the distal portion of the catheter, the plurality of strain gauges can also measure axial and lateral components of the force and also an angle associated contact. This can provide the physician with valuable additional information based on which better surgical results can be obtained.

La descripción presentada anteriormente es simplemente la de algunas realizaciones preferidas y no limita el alcance de la misma en ningún sentido. Todos y cada uno de los cambios y modificaciones realizados por los expertos en la técnica basados en las enseñanzas anteriores caen dentro del alcance. The description presented above is merely that of some preferred embodiments and does not limit the scope thereof in any way. Any and all changes and modifications made by those skilled in the art based on the above teachings fall within the scope.

Claims (11)

REIVINDICACIONES 1. Un sensor de fuerza (200) para medir la magnitud de una fuerza de contacto ejercida por una superficie de una pared de un vaso o un órgano en una parte distal de un catéter, comprendiendo el sensor de fuerza (200) un tubo elástico (210, 310, 410, 510) y al menos una galga extensométrica (220, 430), teniendo el tubo elástico (210, 310, 410, 510) una parte hueca formada en una pared del mismo, no solapando la galga extensométrica (220, 430) con la parte hueca , en el queClaim 1. A force sensor (200) for measuring the magnitude of a contact force exerted by a surface of a vessel wall or an organ at a distal portion of a catheter, the force sensor (200) comprising an elastic tube (210, 310, 410, 510) and at least one strain gauge (220, 430), the elastic tube (210, 310, 410, 510) having a hollow part formed in a wall thereof, not overlapping the strain gauge ( 220, 430) with the hollow part, in which la parte hueca comprende al menos una primera ranura pasante arqueada (231), teniendo cada primera ranura pasante (231) extremos opuestos entre los que está dispuesta una galga extensométrica (220, 430) o están dispuestas una pluralidad de galgas extensométricas (220, 430) en yuxtaposición.The hollow portion comprises at least one first arcuate through slot (231), each first through slot (231) having opposite ends between which a strain gauge (220, 430) or a plurality of strain gauges (220, 430) are arranged. ) in juxtaposition. 2. El sensor de fuerza (200) según la reivindicación 1, en el que la parte hueca comprende una pluralidad de primeras ranuras pasantes (231) separadas axialmente entre sí en el tubo elástico (210, 310, 410, 510) y escalonadas entre sí a lo largo de una dirección circunferencial del tubo elástico (210, 310, 410, 510), y preferiblemente, un eje central de la galga extensométrica (220, 430) a lo largo de una dirección axial del tubo elástico (210, 310, 410, 510) es paralelo a un eje central del tubo elástico (210, 310, 410, 510).2. The force sensor (200) according to claim 1, wherein the hollow part comprises a plurality of first through slots (231) spaced axially apart from each other in the elastic tube (210, 310, 410, 510) and staggered between yes along a circumferential direction of the elastic tube (210, 310, 410, 510), and preferably, a central axis of the strain gauge (220, 430) along an axial direction of the elastic tube (210, 310 , 410, 510) is parallel to a central axis of the elastic tube (210, 310, 410, 510). 3. El sensor de fuerza (200) según la reivindicación 2, en el que hay más de una galga extensométrica, la parte hueca comprende dos primeras ranuras pasantes (231), donde una de las galgas extensométricas (220, 430) está dispuesta entre extremos opuestos de una de las primeras ranuras pasantes (231), mientras que dos de las galgas extensométricas (220, 430) están dispuestas en yuxtaposición entre extremos opuestos de la otra de las primeras ranuras pasantes (231), y donde una de las primeras ranuras pasantes (231) tiene una longitud mayor que la longitud de la otra de las primeras ranuras pasantes (231) a lo largo de la dirección circunferencial del tubo elástico (210, 310, 410, 510).3. The force sensor (200) according to claim 2, wherein there is more than one strain gauge, the hollow part comprises two first through slots (231), where one of the strain gauges (220, 430) is arranged between opposite ends of one of the first through slots (231), while two of the strain gauges (220, 430) are disposed in juxtaposition between opposite ends of the other of the first through slots (231), and where one of the first through slots (231) has a length greater than the length of the other of the first through slots (231) along the circumferential direction of the elastic tube (210, 310, 410, 510). 4. El sensor de fuerza (200) según la reivindicación 2, en el que hay más de una galga extensométrica, la parte hueca comprende más de dos primeras ranuras pasantes (231) distribuidas uniformemente a lo largo de la dirección circunferencial del tubo elástico (210, 310, 410, 510), teniendo cada primera ranura pasante (231) dos extremos opuestos entre los que está dispuesta al menos una galga extensométrica (220, 430) de las galgas extensométricas.The force sensor (200) according to claim 2, wherein there is more than one strain gauge, the hollow part comprises more than two first through slots (231) evenly distributed along the circumferential direction of the elastic tube ( 210, 310, 410, 510), each first through slot (231) having two opposite ends between which at least one strain gauge (220, 430) of the strain gauges is disposed. 5. El sensor de fuerza (200) según la reivindicación 1, en el que la parte hueca comprende al menos un conjunto de ranuras pasantes (230), conteniendo cada conjunto de ranuras pasantes (230) una pluralidad de primeras ranuras pasantes (231) alineadas entre sí axialmente y que tiene dos extremos opuestos entre los que está dispuesta una galga extensométrica (220, 430) o están dispuestas una pluralidad de galgas extensométricas (220, 430) en yuxtaposición.The force sensor (200) according to claim 1, wherein the hollow portion comprises at least one set of through slots (230), each set of through slots (230) containing a plurality of first through slots (231) axially aligned with each other and having two opposite ends between which a strain gauge (220, 430) is disposed or a plurality of strain gauges (220, 430) are disposed in juxtaposition. 6. El sensor de fuerza (200) según la reivindicación 5, en el que la longitud de la galga extensométrica (220, 430) en una dirección axial del tubo elástico (210, 310, 410, 510) es mayor o igual que la anchura del conjunto de ranuras pasantes (230) en la dirección axial del tubo elástico (210, 310, 410, 510).6. The force sensor (200) according to claim 5, wherein the length of the strain gauge (220, 430) in an axial direction of the elastic tube (210, 310, 410, 510) is greater than or equal to the width of the set of through slots (230) in the axial direction of the elastic tube (210, 310, 410, 510). 7. El sensor de fuerza (200) según la reivindicación 5, en el que la parte hueca comprende una pluralidad de conjuntos de ranuras pasantes separados axialmente entre sí en el tubo elástico (210, 310, 410, 510) y escalonados entre sí a lo largo de una dirección circunferencial del tubo elástico (210, 310, 410, 510), y preferiblemente, un eje central de la galga extensométrica (220, 430) a lo largo de una dirección axial del tubo elástico es paralelo a un eje central del tubo elástico (210, 310, 410, 510).The force sensor (200) according to claim 5, wherein the hollow portion comprises a plurality of sets of through slots spaced axially apart from one another in the elastic tube (210, 310, 410, 510) and staggered from one another at along a circumferential direction of the elastic tube (210, 310, 410, 510), and preferably, a central axis of the strain gauge (220, 430) along an axial direction of the elastic tube is parallel to a central axis of the elastic tube (210, 310, 410, 510). 8. El sensor de fuerza (200) según la reivindicación 7, en el que hay más de una galga extensométrica, la parte hueca comprende dos conjuntos (230) de ranuras pasantes, en el que una de las galgas extensométricas (220, 430) está dispuesta entre extremos opuestos de uno de los conjuntos (230) de ranuras pasantes, mientras que dos galgas extensométricas (220, 430) de las galgas extensométricas están dispuestas en yuxtaposición entre extremos opuestos del otro de los conjuntos (230) de ranuras pasantes, y en el que uno de los conjuntos (230) de ranuras pasantes tiene una longitud mayor que la longitud del otro de los conjuntos (230) de ranuras pasantes a lo largo de una dirección circunferencial del tubo elástico (210, 310, 410, 510).The force sensor (200) according to claim 7, wherein there is more than one strain gauge, the hollow portion comprises two sets (230) of through slots, wherein one of the strain gauges (220, 430) is disposed between opposite ends of one of the through-slot assemblies (230), while two strain gauges (220, 430) of the strain gauges are disposed juxtaposed between opposite ends of the other of the through-slot assemblies (230), and wherein one of the through-slot sets (230) has a length greater than the length of the other of the through-slot sets (230) along a circumferential direction of the elastic tube (210, 310, 410, 510). ). 9. El sensor de fuerza (200) según la reivindicación 7, en el que hay más de una galga extensométrica, la parte hueca comprende más de dos conjuntos (230) de ranuras pasantes distribuidos uniformemente a lo largo de la dirección circunferencial del tubo elástico (210, 310, 410, 510), teniendo cada conjunto de ranuras pasantes (230) dos extremos opuestos entre los que está dispuesta al menos una de las galgas extensométricas (220, 430).The force sensor (200) according to claim 7, wherein there is more than one strain gauge, the hollow part comprises more than two sets (230) of through slots evenly distributed along the circumferential direction of the elastic tube (210, 310, 410, 510), each set of through slots (230) having two opposite ends between which at least one of the strain gauges (220, 430) is disposed. 10. El sensor de fuerza (200) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que cada una de las primeras ranuras pasantes (231) está dotada en extremos opuestos de la misma de segundas ranuras pasantes (240) que se extienden a lo largo de una dirección axial del tubo elástico ( 210, 310, 410, 510) y, preferiblemente, la segunda ranura pasante (240) tiene forma de salchicha, ovalada o redonda.The force sensor (200) according to any one of claims 1 to 9, wherein each of the first through slots (231) is provided at opposite ends thereof with second through slots (240) extending along an axial direction of the elastic tube (210, 310, 410, 510), and preferably the second through slot (240) is sausage-shaped, oval or round. 11. Un catéter de electrofisiología, que comprende una parte distal del catéter, en el que la parte distal del catéter está dotada de un sensor de fuerza (200) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10. An electrophysiology catheter, comprising a distal catheter portion, wherein the distal catheter portion is provided with a force sensor (200) according to any one of claims 1 to 10.
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